Другие журналы

научное издание МГТУ им. Н.Э. Баумана

НАУКА и ОБРАЗОВАНИЕ

Издатель ФГБОУ ВПО "МГТУ им. Н.Э. Баумана". Эл № ФС 77 - 48211.  ISSN 1994-0408

Измерение индукции магнитного поля и моделирование холловского тока в разряде магнетронной распылительной системы

# 10, октябрь 2015
DOI: 10.7463/1015.0818660
Файл статьи: SE-BMSTU...o020.pdf (805.85Кб)
автор: Духопельников Д. В.1,*

УДК 537.52

1 МГТУ им. Н.Э. Баумана, Москва, Россия

Экспериментально определены изменения магнитного поля в разряде магнетронной распылительной системы, вызванные электронным холловским током при различных токах разряда и индукциях магнитного поля на поверхности катода. Также определена величина холловского тока.
Изменение магнитного поля, вызванные холловским током, определялось по разности величин индукции магнитного  поля, измеренных в отсутствии и при наличии разряда. Изменения индукции магнитного поля в разряде определялось магнитным зондом. Для устранения влияния температуры датчика на его чувствительность магнитный зонд выполнен термостабилизированным и электрически изолирован от плазменного объема. Магнитный зонд располагался перпендикулярно силовым магнитным линиям, на оси магнетронной распылительной системы.
Величина холловского тока определялась его моделированием  пробной катушкой с током расположенной на поверхности катода в зоне максимальной выработки и вызывающим эквивалентное  изменение магнитного поля. В  области максимальной выработки катода, где наблюдается наибольшая составляющая индукции магнитного поля, параллельная катоду, концентрация плазмы имеет наибольшие значения. Это позволяет предположить, что в этом месте сосредоточен практически весь холловский ток. Тогда, пропуская ток в пробном витке, расположенном над поверхностью катода в зоне максимальной выработки, можно заменить действие  холловского  тока по изменению магнитного поля. Ток в пробном витке, при котором изменение магнитного поля соответствует изменению в присутствии разряда, можно считать равным полному холловскому току. 
Как показал эксперимент, изменение индукции магнитного поля, вызванное холловским током в магнетронной распылительной системе постоянного тока, не превышает 3% от величины внешнего магнитного поля. Величина холловского тока в МРС с дисковым катодом превышает ток разряда в 4 – 6 раз. Небольшая величина холловского тока может быть объяснена тем, что в прикатодной области с максимальной концентрацией плазмы и большими значениями индукции магнитного поля токоперенос осуществляется ионами, на которые магнитное поле не оказывает заметного воздействия.
Полученные данные позволяют не учитывать изменение магнитного поля, вызванное холловским током при теоретическом анализе параметров плазмы в разрядном промежутке магнетронной распылительной системы.

Список литературы
  1. Кузмичёв А.И. Магнетронные распылительные системы. Кн.1. Введение в физику и технику магнетронного распыления. Киев: Аверс, 2008. 244 с.
  2. Духопельников Д.В. Магнетронные распылительные системы. В 2 ч. Ч. 1. Устройство, принципы работы, применение: учеб. пособие. М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2014. 53 с.
  3. Данилин Б.С., Сырчин В.К. Магнетронные распылительные системы. М.: Радио и связь, 1982. 72 c.
  4. Марахтанов М.К., Духопельников Д.В., Воробьёв Е.В., Кириллов Д.В. Трибологические свойства серебряных покрытий, полученных методом магнетронного распыления // Наноинженерия. 2014. № 9 (39). С. 30-32.
  5. Марахтанов М.К., Духопельников Д.В., Ивахненко С.Г., Воробьев Е.В. Экспериментальное подтверждение эффекта азимутального отклонения ионов в двигателях с анодным слоем // Наука и образование. МГТУ им. Н.Э. Баумана. Электрон. журн. 2012. № 11. С. 233-238. DOI:10.7463/1112.0483882
  6. Духопельников Д.В. Магнетронные распылительные системы с электромагнитами: дис. … канд. техн. наук. М., 2007. 202 с.
  7. Musschoot J., Haemers J. Qualitative model of the magnetron discharge // Vacuum. 2009. Vol. 84, iss. 4. P. 488 - 493. DOI:10.1016/j.vacuum.2009.10.011
  8. Abolmasov S.N., Bizyukov A.A. On the Magnetic Field Profile in a High-Power Planar Magnetron Discharge // IEEE Transactions on Plasma Science. 2005. Vol. 33, no. 4. P. 447-1449. DOI: 10.1109/tps.2005.852358
  9. Schiller S., Heising V., Goedicke K. Electron beam evaporation and high-rate sputtering with plasmatron/magnetron systems - a comparison // Vakuum Technik. 1978. Vol. 21, no.1. P. 51-56.
  10. Borah S.M., Pal A.R., Bailung H., Chutiay J. Effect of ExB electron drift and plasma discharge in dc magnetron sputtering plasma // Chinese Physics B. 2011. Vol. 20, no. 1. P. 014701-1 – 014701-9. DOI: 10.1088/1674-1056/20/1/014701
  11. Rossnagel S.M., Kaufman H.R. Induced drift currents in circular planar magnetrons // Journal of Vacuum Science & Technology A. Vacuum Surfaces and Films. 1987. Vol. 5, no. 1. P. 88-91. DOI: 10.1116/1.574822
Поделиться:
 
ПОИСК
 
elibrary crossref ulrichsweb neicon rusycon
 
ЮБИЛЕИ
ФОТОРЕПОРТАЖИ
 
СОБЫТИЯ
 
НОВОСТНАЯ ЛЕНТА



Авторы
Пресс-релизы
Библиотека
Конференции
Выставки
О проекте
Rambler's Top100
Телефон: +7 (915) 336-07-65 (строго: среда; пятница c 11-00 до 17-00)
  RSS
© 2003-2017 «Наука и образование»
Перепечатка материалов журнала без согласования с редакцией запрещена
 Тел.: +7 (915) 336-07-65 (строго: среда; пятница c 11-00 до 17-00)